5.3 细胞呼吸的原理和应用-【学生物探究说理】2023-2024学年高一生物同步精品备课资源（人教版2019必修1）

酵母菌细胞富含蛋白质，可以用作饲料添加剂。在培养酵母菌用作饲料添加剂时，要给培养装置通气或进行振荡，以利于酵母菌大量繁殖。在利用酵母菌生产葡萄酒时，却要密封发酵。 问题探讨 1．都是培养酵母菌，为什么有的需要通气，有的需要密封？ 2．为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？ 3．在密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精对它自身有什么意义？ 通气可给酵母菌提供呼吸所需要的氧气，利于酵母菌进行旺盛的有丝分裂。密封为了避免空气进入，便于酵母菌在无氧条件下分解有机物产生酒精。 在有氧条件下，酵母菌分解营养物质释放的能量多，这些能量可以为酵母菌细胞进行物质代谢和细胞分裂提供充足的动力。 密封发酵时，酵母菌将有机物转化为酒精的同时，能为自己的生命活动提供能量。 第5章 细胞的能量供应和利用 第3节 细胞呼吸的原理和应用 江西生物组 东东老师 学习目标： 1．通过探究酵母菌的细胞呼吸方式，说明细胞呼吸的类型。 2．描述线粒体适于进行有氧呼吸的结构，说明有氧呼吸过程中物质与能量的变化。 3．比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同，阐明细胞呼吸的实质。 4．探讨细胞呼吸原理在生产和生活中的应用。 法国化学家拉瓦锡(A.L.Lavoisier)的研究 讨论1：呼吸作用与物质燃烧一样吗?能像燃料在体外燃烧那么剧烈吗？缺氧时，细胞还能通过它释放能量吗？ 不一样，虽然都能分解物质，释放能量，但物质的体外燃烧——高温、反应剧烈、能量迅速全部释放； 不能，否则组成细胞的化合物会迅速彻底氧化分解，能量会迅速全释放出来，细胞基本结构也就会遭到彻底破坏； 缺氧时，细胞通过无氧呼吸释放能量，但比有氧呼吸释放的能量少许多 有机物 体外： 物质 + O2 燃烧 （+ O2） 氧化分解 体内： CO2等产物+能量 呼吸作用（碳和氢的“缓慢燃烧过程”） 无机物+热能 葡萄糖的燃烧 细胞内 + 糖 类 + 水 CO2 能 量 呼吸作用（本质） 高等动物的呼吸现象和呼吸作用 O2 O2 呼吸（现象） 呼吸器官 血液循环 血液循环 呼吸器官 CO2 气体运输 + “呼吸”：生物体吸入O2、呼出CO2的过程；“呼吸作用”（细胞呼吸）：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成CO2或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 思考：细胞呼吸是否都需O2？生物细胞呼吸在有氧和无氧条件都一样进行吗？ 细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。 4 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 Experiment: To explore the way of yeast cell respiration 一、细胞呼吸的方式 探究性实验——探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．酵母菌： ，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于 ，酵母菌进行有氧呼吸能，产生大量CO2和H2O并释放大量能量，在进行无氧呼吸时能产生少量CO2和酒精并释放少量能量。通过测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物，可以确定酵母菌细胞呼吸的方式。 鉴定对象 试剂 实验现象 CO2 CO2 酒精 （一）实验原理： 2．产物的鉴定方法 单细胞真菌 兼性厌氧菌 澄清石灰水 溴麝香草酚蓝 水溶液 酸性重铬酸钾溶液 (K2Cr2O7-95~97%H2SO4) 变混浊 （混浊程度可知CO2多少） 蓝→绿→黄 （变色时间快慢可知CO2多少） 橙色→灰绿色（酸性条件） 6 探究酵母菌细胞呼吸的方式的一般步骤 （二）作出假设 （一）提出问题 酵母菌在有氧情况下和无氧情况下细胞呼吸的产物是什么？ 酵母菌在有氧情况下进行有氧呼吸，产生CO2和H2O，并释放能量，在无氧情况下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精，并释放能量。 （三）设计实验 油膜 实验装置的改进 7 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 Experiment: To explore the way of yeast cell respiration 设计并进行试验 实验思路？ 分析变量 自变量: 因变量: 无关变量: 细胞呼吸的条件 细胞呼吸的产物 有氧 无氧 影响实验结果的可变因素（温度、葡萄糖溶液浓度、酵母菌活性等） 酒精、CO2 分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后检测其产物是否含酒精或二氧化碳 实验：探究酵母菌细胞呼吸的方式 Experiment: To explore the way of yeast cell respiration 实验设计--有氧呼吸装置 10％NaOH溶液 （吸收通入空气中的CO2，避免对实验结果产生影响） 葡萄糖溶液＋酵母菌 （培养酵母菌）